平成30年度 問30 化学プロセス
蒸留塔の供給液流量 \(F\)、その気液比 \(q\)（\((1-q)\)：蒸気、\(q\)：液）、留出液流量 \(D\)、缶出液流量 \(W\)、還流比 \(R\) とする。濃縮部、回収部の気液流量は変化しないものとして、リボイラで発生する蒸気量 \(V'\) は次のうち、最も適切なものはどれか。
①
R＋(F/q)－W
②
R＋qF＋W
③
R＋(F/q)＋W
④
RD＋qF－W
⑤
RD＋(1-q)F＋W
正答
④ RD＋qF－W
還流量を \(L\) とすると、還流比 \(R = L/D\) であることから \(L = RD\) です。
供給液量 \(F\) の気液比が \(q\)（\((1-q)\)：蒸気、\(q\)：液）であることから、供給後の塔下部へは \(qF\) の液が流れ、塔上部へは \((1-q)F\) の蒸気が流れます。
蒸留塔全体の物質収支を求めると、\(F = D + W\) となります。リボイラ部分の物質収支を求めると、\(V' + W = RD + qF\) となります。よって \(V' = RD + qF - W\) です。